高 伟 吴晓涵

(同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)

1 引言

高层、超高层建筑结构较多采用框架－核心筒结构，为了加强内筒与外框架的协同作用，使周边柱有效地发挥作用，增大结构抗侧刚度，减小结构在地震和风荷载作用下的侧向位移，可考虑沿竖向在结构适宜位置设置水平伸臂桁架，必要时可沿该层的外围框架设置刚度较大的周边环带，加强外围框架角柱与翼缘柱之间的联系［1－2］。近年来人们提出采用消能伸臂桁架来提高结构的抗震性能。所谓消能伸臂桁架就是在伸臂桁架位置(变形较大处)设置黏滞阻尼器、防屈曲支撑等消能构件，充分利用消能构件的耗能作用来减小结构的动能和应变能。传统带伸臂桁架的框架－核心筒结构是采用“硬抗”地震的方法，通过加强结构来提高抗震性能，但是结构越加强，刚度越大，地震作用也越大，采用消能伸臂桁架的结构是通过“柔性耗能”的途径减少地震作用。在结构出现变形的时候，消能伸臂桁架中的消能构件迅速消耗大量地震输入能量，保护主体结构在地震中的安全，而且结构越高、越柔，其消能减震效果越显著［3］。一个典型例子就是菲律宾马尼拉Saint Francis Shangri-La双塔，每个塔楼高210 m且设有一道伸臂桁架，设计人员在伸臂桁架与外框架柱之间竖向设置了16个黏滞阻尼器［4－5］，计算结果表明该体系能有效控制结构地震作用下的反应。本文以某实际项目为研究对象，采用弹塑性时程分析方法考察其抗震性能，通过对在加强层位置设置消能伸臂桁架与设置普通伸臂桁架的计算结果进行对比，分析消能伸臂桁架对该结构抗震性能的改善作用。……